用于基坑的预应力支撑及施工方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于基坑的预应力支撑，包括沿基坑周边设置的挡土止水排桩、沿所述挡土止水排桩设置的边梁、沿所述边梁设置的至少一个支撑组件、与各个支撑组件对应设置的预应力索，所述支撑组件包括至少两个连接在边梁上的支撑杆、与支撑杆连接的立柱、连接相邻支撑杆的连梁，与支撑组件对应的预应力索横跨支撑组件并与其位于基坑内侧的端部连接，预应力索的两端连接在边梁上，并施加有预应力。本发明极大地减少了立柱，减少了内支撑的施工和拆除工作量，而且由于预应力支撑仅仅沿着基坑四周布置，从而在基坑的中间部位没有内支撑，挖土大为方便。
【专利说明】用于基坑的预应力支撑及施工方法
[0001]
【技术领域】
[0002]本发明属于土木建筑工程领域，涉及地基基础工程，特别涉及一种用于基坑的预应力支撑及其施工方法。
[0003]
【背景技术】
[0004]目前在基坑支护工程中常使用内支撑的方法来解决深基坑的支护问题，内支持的优点是受力可靠，缺点是造价高，投资大，对于大型基坑，不仅内支撑的工程浩大，需要较长的施工时间，而且对于多道支撑，由于每一道内支撑的竖向间距较小，使得挖土变得非常困难，挖土机不能直接把土方装上汽车，需要多次倒挖，费时费力，此外在地下室施工的过程中，还需要将内支撑拆除，造成材料的浪费和工期的延误。
[0005]
【发明内容】
[0006]技术问题:本发明提供一种用于基坑的预应力支撑，其利用预应力支撑替代了常规的内支撑，这不仅极大地减少了立柱，减少了内支撑的施工和拆除工作量，而且由于预应力支撑仅仅沿着基坑四周布置，从而在基坑的中间部位没有内支撑，挖土大为方便，此外，由于对支撑施加了预应力，使得支撑效果更好，基坑支护的变形更小。本发明同时提供一种构建上述用于基坑的预应力支撑的施工方法。
技术方案:本发明的用于基坑的预应力支撑，包括沿基坑周边设置的挡土止水排桩、沿所述挡土止水排桩设置的边梁、沿所述边梁设置的至少一个支撑组件、与各个支撑组件对应设置的预应力索，所述支撑组件包括立柱、与立柱正交且固结在一起的支撑杆、连接水平相邻支撑杆的连梁，支撑杆的一端与边梁连接，与支撑组件对应的预应力索横跨支撑组件并与支撑杆位于基坑内侧的端部连接，预应力索的两端连接在边梁上，并施加有预应力。
[0007]本发明的优选方案中，支撑杆的端部设置有用以安装张拉预应力索的千斤顶的预埋件，还在的预埋件处设置有用以支撑预应力索的保障件，预应力索的两端锚固在边梁。
[0008]本发明的优选方案中，预应力索的两端与设置在边梁上的锚具锚固连接，边梁临近锚具处设置有用以安装张拉预应力索的千斤顶的基座。
[0009]本发明的优选方案中，支撑组件为多个，两相邻支撑组件之间的边梁上设置有与之相连接的支墩或对撑。
[0010]本发明的优选方案中，边梁的折角处设置有角撑。
[0011]本发明的优选方案中，每个立柱从上至下连接多个支撑杆，每个支撑杆的端部均对应设置有预应力索。
[0012]本发明的构建上述用于基坑的预应力支撑的施工方法，具体施工步骤是: 1)施工挡土止水排桩和立柱，如果设计有支墩，则同时施工支墩；
2)开挖土方至挡土止水排桩的桩顶标高，施工边梁、支撑杆和连梁，如果设计有角撑、对撑，则一并施工角撑、对撑，施工时将预应力索和张拉装置放入设计的预定位置；
3)启动张拉装置，进行预应力张拉，张拉到设计要求后锁定预应力索，以保持其张拉力；
4)按上述步骤2)—3)继续施工，直至施工完成全部支撑组件及其对应的预应力索； 本发明方法的优选方案中，步骤2)中的张拉装为设置在支撑杆端部的千斤顶，边梁上设置有锚具，预应力索的两端锚固在锚具上；步骤3)中，将顶头放置在千斤顶与预应力索之间后启动千斤顶进行张拉，完成张拉后，将保障件与千斤顶并行放置，并用钢楔在顶头与保障件之间夹紧，锁定张拉力后去掉千斤顶。
[0013]本发明方法的优选方案中，步骤2)中的张拉装置为设置在边梁上并与预应力索的两端连接的千斤顶，边梁上设置有用以锚固预应力索两端的锚具；步骤3)中，在预应力索两端用千斤顶进行张拉，完成张拉后，用锚具将预应力索锚固住，锁定张拉力后去掉千斤顶。
[0014]本发明方法的优选方案中，如果设计方案中每个立柱从上至下连接多个支撑杆，则步骤2 )和3 )中，首先施工最上面一层的支撑杆及其对应的预应力索，然后向下逐层施工其余支撑杆及其对应预应力索。
[0015]有益效果:与一般的内支撑基坑支护相比，本发明具有以下优点:
本发明的预应力支撑与传统的内支撑相比，首先由于去掉了大部分内支撑而使支撑的工作量和立柱的工作量大大的减少，进而减少了拆除支撑的工作量，当然也缩短了工期、降低了造价；其次由于本发明的预应力支撑仅仅沿着基坑的四周布置，在基坑的中间部位没有内支撑，这就使得挖土变的方便；还有由于本发明采用了预应力结构，使得支护结构的变形减小。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为基坑预应力支撑平面示意图。
[0017]图2为预应力支撑与角支撑相结合的平面示意图。
[0018]图3为预应力支撑与支墩相结合的平面示意图。
[0019]图4为预应力支撑与对撑相结合的平面示意图。
[0020]图5为保障件千斤顶及顶头关系示意图。
[0021]图中有:预应力索1、锚具2、支撑杆3、预埋件4、连梁5、千斤顶6、顶头7、保障件8、边梁9、挡土止水排桩10、立柱11、支墩12、对撑13、角撑14。
[0022]
【具体实施方式】
[0023]下面结合说明书附图和实施例对本发明的的技术方案做进一步详细说明。
[0024]本发明的用于基坑的预应力支撑包括:沿基坑设置的挡土止水排桩10、沿所述挡土止水排桩10设置的边梁9、沿所述边梁9设置的至少一个支撑组件、与各个支撑组件对应设置的预应力索1，所述支撑组件包括立柱11、与立柱11正交且固结在一起的支撑杆3、连接相邻支撑杆3的连梁5，支撑杆3的一端与边梁9连接，与支撑组件对应的预应力索I横跨支撑组件并与其位于基坑内侧的端部连接，预应力索I的两端连接在边梁9上，并施加有预应力。
[0025]所述支撑杆3的端部设置有用以安装张拉预应力索I的千斤顶6的预埋件4，还在所述预埋件4处设置有用以支撑预应力索I的保障件8，保障件8的作用是在张拉结束后，用保障件8顶住预应力索，保障安全。预应力索I的两端锚固在边梁9上。所述支撑杆3的形状有“ I”字形，” Y”字形，倒“木”字形。
[0026]所述预应力索I的两端与设置在边梁9上的锚具2锚固连接，所述边梁9临近锚具2处设置有用以安装张拉预应力索I的千斤顶6的基座。
[0027]本发明的用于基坑预应力支撑优选实施例中，所述支撑组件为多个，两相邻支撑组件之间的边梁9上设置有与之相连接的支墩12或对撑13。
[0028]本发明的用于基坑预应力支撑优选实施例中，所述边梁9的折角处设置有角撑14。
[0029]本发明的优选实施例中，每个立柱上可以是连接单个支撑杆3，也可以是从上至下依次连接多个，每个支撑杆3的端部均对应设置有预应力索I。
[0030]本发明用于基坑的预应力支撑的施工方法的具体步骤是:
1)施工挡土止水排桩10和立柱11，如果设计有支墩12，则同时施工支墩12；
2)开挖土方至挡土止水排桩10的桩顶标高，施工边梁9、支撑杆3和连梁5，如果设计有角撑14、对撑13，则一并施工，施工时将预应力索I和张拉装置放入设计的预定位置；
3)启动张拉装置，进行预应力张拉，张拉到设计要求后锁定预应力索I以保持其张拉力，锁定的方法采用锚具，或者在保障件与顶头之间打入钢楔；
4)按上述步骤2)— 3)继续向下施工，直至施工完成全部支撑组件及其对应的预应力索I。
[0031]本发明的用于基坑预应力支撑优选实施例中，所述步骤2)中的张拉装置为设置在支撑杆3端部的千斤顶6，附属在边梁9上的锚具2，预应力索I的两端锚固在锚具2上；
本发明的用于基坑预应力支撑优选实施例中，所述步骤3)中，将顶头7放置在千斤顶6与预应力索I之间后启动千斤顶6进行张拉，完成张拉后，将保障件8与千斤顶6并行放置，并用钢楔在顶头7与保障件8之间夹紧，锁定张拉力后去掉千斤顶。
[0032]本发明的用于基坑预应力支撑优选实施例中，所述步骤2)中的张拉装置为设置在边梁9上并与预应力索I的两端连接的千斤顶(6)，边梁9上设置有用以锚固预应力索I两端的锚具2;
本发明的用于基坑预应力支撑优选实施例中，所述步骤3)中，在预应力索I的两端用千斤顶6进行张拉，完成张拉后，用锚具2将预应力索I锚固住，锁定张拉力后去掉千斤顶6。
[0033]本发明的用于基坑预应力支撑优选实施例中，如果设计方案中每个立柱11从上至下连接多个支撑杆3，则步骤2)和3)中，首先施工最上面一层的支撑杆3及其对应的预应力索I，然后向下逐层施工其余支撑杆3及其对应预应力索I。
【权利要求】
1.一种用于基坑的预应力支撑，其特征在于，该预应力支撑包括沿基坑设置的挡土止水排桩(10)、沿所述挡土止水排桩(10)设置的边梁(9)、沿所述边梁(9)设置的至少一个支撑组件、与各个支撑组件对应设置的预应力索(I)，所述支撑组件包括立柱(11)、与立柱(11)正交且固结在一起的支撑杆(3)、连接水平相邻支撑杆(3)的连梁(5)，所述支撑杆(3)的一端与边梁(9)连接，与支撑组件对应的预应力索(I)横跨支撑组件并与支撑杆(3)位于基坑内侧的端部连接，预应力索(I)的两端连接在边梁(9 )上，并施加有预应力。
2.根据权利要求1所述的用于基坑的预应力支撑，其特征在于，所述支撑杆(3)的端部设置有用以安装张拉预应力索(I)的千斤顶(6)的预埋件(4)，还在所述预埋件(4)处设置有用以支撑预应力索(I)的保障件(8 )，预应力索(I)的两端锚固在边梁(9 )上。
3.根据权利要求1所述的用于基坑的预应力支撑，其特征在于，所述预应力索(I)的两端与设置在边梁(9)上的锚具(2)锚固连接，所述边梁(9)临近锚具(2)处设置有用以安装张拉预应力索(I)的千斤顶(6)的基座。
4.根据权利要求1、2或3所述的用于基坑的预应力支撑，其特征在于，所述支撑组件为多个，两相邻支撑组件之间的边梁(9)上设置有与之相连接的支墩(12)或对撑(13)。
5.根据权利要求1、2或3所述的用于基坑的预应力支撑，其特征在于，所述边梁(9)的折角处设置有角撑(14)。
6.根据权利要求1、2或3所述的用于基坑的预应力支撑，其特征在于，所述支撑组件中，每个立柱(11)从上至下连接多个支撑杆(3 )，每个支撑杆(3 )的端部均对应设置有预应力索(I)。
7.—种构建权利要求1、2、3、4、5或6所述用于基坑的预应力支撑的施工方法，其特征在于，该方法的具体步骤是: 1)施工挡土止水排桩(10)和立柱(11)，如果设计有支墩(12)，则同时施工支墩(12); 2)开挖土方至挡土止水排桩(10)的桩顶标高，施工边梁(9)、支撑杆(3)和连梁(5)，如果设计有角撑(14)、对撑(13)，则一并施工，施工时将预应力索(I)和张拉装置放入设计的预定位置； 3)启动张拉装置，进行预应力张拉，张拉到设计要求后锁定预应力索(I)以保持其张拉力； 4)按上述步骤2)—3)继续施工，直至施工完成全部支撑组件及其对应的预应力索(I)。
8.根据权利要求7所述构建用于基坑的预应力支撑的施工方法，其特征在于，所述步骤2)中的张拉装置为设置在支撑杆(3)端部的千斤顶(6)，所述边梁(9)上设置有锚具(2)，预应力索(I)的两端锚固在锚具(2)上； 所述步骤3)中，将顶头(7)放置在千斤顶(6)与预应力索(I)之间后启动千斤顶(6)进行张拉，完成张拉后，将保障件(8)与千斤顶(6)并行放置，并用钢楔在顶头(7)与保障件(8)之间夹紧，锁定张拉力后去掉千斤顶。
9.根据权利要求7所述构建用于基坑的预应力支撑的施工方法，其特征在于，所述步骤2)中的张拉装置为设置在边梁(9)上并与预应力索(I)的两端连接的千斤顶(6)，边梁(9 )上设置有用以锚固预应力索(I)两端的锚具(2 ); 所述步骤3)中，在预应力索(I)的两端用千斤顶(6)进行张拉，完成张拉后，用锚具(2)将预应力索(I)锚固住，锁定张拉力后去掉千斤顶(6)。
10.根据权利要求7、8或9所述构建用于基坑的预应力支撑的施工方法，其特征在于，如果设计方案中每个立柱(11)从上至下连接多个支撑杆(3 )，则所述步骤2 )和3 )中，首先施工最上面一层的支撑杆(3 )及其对应的预应力索(I)，然后向下逐层施工其余支撑杆(3 )及其对应预应力索(I)。
【文档编号】E02D17/04GK104452775SQ201410695643
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年11月26日 优先权日:2014年11月26日
【发明者】卫龙武, 候善民, 周文松, 卫海 申请人:江苏鸿基科技有限公司